一種聚合物乳液防水塗料及其製備方法與流程

2023-04-30 03:31:21

本發明涉及一種防水塗料及其製備方法，具體涉及一種聚合物乳液防水塗料及其製備方法。
背景技術：
：現有水性防水塗料主要有聚合物水泥防水塗料(JS)和聚合物乳液防水塗料兩種。聚合物水泥防水塗料是以聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或聚丙烯酸酯乳液為基料製成的液料和以水泥、填充料為主製成的粉料組成的雙組份防水塗料，主要適用於廚房、衛生間等非裸露面的防水。聚合物乳液防水塗料是以聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液為主，加入碳酸鈣、矽灰石等填料製成的單組份防水塗料，主要適用於陽臺、廚房、衛生間等地方的防水，施工方便，延伸性較好。但是市場上現有聚合物乳液防水塗料至少存在如下問題：(1)力學性能強度不高，不適用於形變量較大易產生應力的地方；(2)耐候性能、抗紫外性能不夠好，不適用於氣候條件多變、常年紫外線強度較高的高原地區及高溫高溼的熱帶地區；(3)抗汙性能(自潔性)較差，不適用於不易清理的牆面、屋面；(4)穩定性不夠，長期高溫環境儲存和運輸容易產生沉澱，不利於施工。目前，聚合物乳液防水塗料大多採用單一的聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或聚丙烯酸酯乳液為基料，聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液製成塗膜柔韌性較好，低溫成膜性較好，但強度低，耐水性、耐酸鹼性、抗紫外線能力較差，不適用於長期浸水的地方及紫外線較強地區；聚丙烯酸酯乳液製成塗膜強度較高，耐水性、耐酸鹼性、抗紫外線性能較好，但是與助劑、填充物相融性教差，斷裂延伸性較差，環保性較差，成膜後易開裂，不適用於室內環境及基層變形較大的地方。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是，提供一種聚合物乳液防水塗料及其製備方法，主要解決了現有聚合物乳液防水塗料力學性能強度不高、耐候性能、抗紫外性能差、抗汙性能(自潔性)差、穩定性差，長期高溫環境儲存和運輸容易產生沉澱的問題，以及現有防水塗料填充材料與成膜材料結構分離的問題。本發明解決其技術問題採用的技術方案是，一種聚合物乳液防水塗料，由以下質量分數的原料組成，聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和聚丙烯酸酯乳液共40％～70％，水5％～10％，白炭黑15％～35％，重質碳酸鈣5％～10％，顏填料5％～10％，增塑劑1％-10％、分散劑0.1％-0.5％、潤溼劑0.1％-0.5％、防凍劑0.1％-2％、消泡劑0.1％-2％，各原料質量分數之和為100％。進一步，聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和聚丙烯酸酯乳液可以根據使用環境、性能要求，選擇乳液配比：聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液5％～65％，聚丙烯酸酯乳液5％～65％。進一步，所述顏填料為鈦白粉、硫酸鋇和矽灰石中的一種或兩種以上的混合物。進一步，所述白炭黑為氣相法白炭黑或/和沉澱法白炭黑。進一步，所述增塑劑為脂肪族二元酸酯類、苯二甲酸酯類(例如鄰苯二甲酸酯類、對苯二甲酸酯類)、苯多酸酯類、苯甲酸酯類、多元醇酯類、氯化烴類、環氧類、檸檬酸酯類、聚酯類中的一種或兩種以上的混合物。進一步，所述分散劑為脂肪酸類(例如硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等)、脂肪族醯胺類(例如己烯基雙硬脂醯胺等)、酯類(例如硬脂酸單甘油酯等)、石蠟類(例如微晶石蠟等)、低分子蠟類(例如聚乙二醇等)中的一種或兩種以上的混合物。進一步，所述潤溼劑為陰離子型(例如烷基硫酸鹽、磺酸鹽、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸鹽、羧酸皂類、磷酸酯等)或非離子型(例如醚類、矽醇類等)中的一種。進一步，所述防凍劑為無機鹽類(例如氯化鈣等)或醇類(例如乙二醇、丙二醇等)中的一種。進一步，所述消泡劑為礦物油類、有機矽類、聚醚類中的一種或兩種以上的混合物。本發明進一步解決其技術問題採用的技術方案是，一種聚合物乳液防水塗料的製備方法，在反應容器中加入聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和聚丙烯酸酯乳液共40～70％，水5～10％，增塑劑1％-10％、分散劑0.1％-0.5％、潤溼劑0.1％-0.5％、防凍劑0.1％-2％、消泡劑0.1％-2％，白炭黑15～35份，在20～28℃下，轉速800～1500轉/min鍾，攪拌10～20min，然後加入重質碳酸鈣5％～10％，顏填料5％～10％，在真空-0.1MPa條件下，攪拌15～25min後出料，即成。本發明的技術原理是利用了聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和聚丙烯酸酯乳液的雙乳液體系，使產品獲得良好的綜合性能。同時利用白炭黑表面大量的羥基(-OH)與乳液分子的表面官能團結合形成整體的網狀結構，建立更緊密的成膜結構，從而提高產品的穩定性和力學性能。白炭黑既是填充材料也是成膜材料。一方面白炭黑可以有效的吸收紫外，反射紅外光等其他光線，從而提高產品的耐候性；另一方面白炭黑是一種納米級的小顆粒材料，可以有效的填補碳酸鈣等填料的空隙，使產品成膜後密實性更好，提高防水效果，同時也使產品具有一定納米塗料的特點，並具有良好的抗汙性能(自潔性)、良好的耐候性(溫度和陽光)。而且採用填料分段加入的方法，預先加入白炭黑充分分散後再加入其他填料，有效的防止產品結團和產生小顆粒。綜上，本發明產品具有耐候性能優良、抗紫外性強、抗汙性能強、穩定性能高，力學性能強度高；且施工方便，且經濟、環保，具有在高原地區裸露環境下的抗紫外線、防水功能，是專門針對外牆、屋面設計的，能夠明顯提高複雜氣候條件下的裸露面防水效果並延長防水材料的使用壽命，適用於各種氣候條件下的裸露面及非裸露面的防水、防漏、防滲。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。本發明採用「JCT864-2008聚合物乳液建築防水塗料」為檢測標準。並且本發明實例檢測中增加了耐沾汙性及儲存穩定性檢測。具體檢測指標如表1。表1-本發明產品檢測標準實施例1反應容器中加入聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液24份，聚丙烯酸酯乳液31.5份，水8份，白炭黑16.7份，增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯4.5份、LX-7分散劑0.2份、潤溼劑聚乙二醇0.1份、防凍劑丙二醇1份、PB2706消泡劑0.5份，在常溫(20～28℃)下，在轉速800～1500轉/min，攪拌15分鐘，然後再加入重質碳酸鈣7.5份，鈦白粉、硫酸鋇各3份，真空-0.1MPa條件下，攪拌20分鐘後出料包裝。產品性能測試結果如表1：表1-本發明實施例1性能測試結果檢測項目無處理加熱處理鹼處理酸處理人工老化處理拉伸強度(MPa)5.25.1555.1斷裂延伸率(％)860％840％830％820％850％耐沾汙指標(％)4％4％4.50％4.50％4.30％不透水性(30min，0.4MPa)不透水不透水不透水不透水不透水低溫柔性(-20℃，1h)無裂紋無裂紋無裂紋無裂紋無裂紋穩定性(40℃，15t)無沉澱無沉澱無沉澱無沉澱無沉澱實施例2反應容器中加入聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液20份，聚丙烯酸酯乳液32份，水9.5份，白炭黑20.5份，增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯4份、分散劑(PS5000)0.2份、潤溼劑聚乙二醇0.1份、防凍劑丙二醇1份、消泡劑(DP602)1份，在常溫(20～28℃)下，在轉速800～1500轉/min，攪拌15分鐘，然後再加入重質碳酸鈣7份，鈦白粉、硫酸鋇各2.35份，真空-0.1MPa條件下，攪拌20分鐘後出料包裝。產品性能測試結果如表2：表2-本發明實施例2性能測試結果檢測項目無處理加熱處理鹼處理酸處理人工老化處理拉伸強度(MPa)5.45.25.15.25.3斷裂延伸率(％)840％820％800％800％840％耐沾汙指標(％)4.20％4.10％4.70％4.70％4.40％不透水性(30min，0.4MPa)不透水不透水不透水不透水不透水低溫柔性(-20℃，1h)無裂紋無裂紋無裂紋無裂紋無裂紋穩定性(40℃，15t)無沉澱無沉澱無沉澱無沉澱無沉澱實施例3反應容器中加入聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液16份，聚丙烯酸酯乳液32份，水9份，白炭黑22份，增塑劑氯化石蠟4.5份、分散劑六偏磷酸鈉0.2份、潤溼劑聚乙二醇0.1份、防凍劑丙二醇1份、消泡劑(DP628)1份，在常溫(20～28℃)下，在轉速800～1500轉/min，攪拌15分鐘，然後再加入重質碳酸鈣8.2份，鈦白粉、硫酸鋇各3份，真空-0.1MPa條件下，攪拌20分鐘後出料包裝。產品性能測試結果如表3：表3-本發明實施例3性能測試結果檢測項目無處理加熱處理鹼處理酸處理人工老化處理拉伸強度(MPa)5.14.954.85.1斷裂延伸率(％)820800790780810耐沾汙指標(％)4.70％4.90％4.00％5.10％4.90％不透水性(30min，0.4MPa)不透水不透水不透水不透水不透水低溫柔性(-20℃，1h)無裂紋無裂紋無裂紋無裂紋無裂紋穩定性(40℃，15t)無沉澱無沉澱無沉澱無沉澱無沉澱實施例4反應容器中加入聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液20份，聚丙烯酸酯乳液33份，水9份，白炭黑16.5份，增塑劑氯化石蠟5.5份、分散劑(LX-7)0.1份、潤溼劑聚乙二醇0.1份、防凍劑乙二醇1份、消泡劑(DF-01)1份，在常溫(20～28℃)下，在轉速800～1500轉/min，攪拌15分鐘，然後再加入重質碳酸鈣7.8份，鈦白粉、硫酸鋇各3份，真空-0.1MPa條件下，攪拌20分鐘後出料包裝。產品性能測試結果如表4：表4-本發明實施例4性能測試結果對比實施例1反應容器中加入聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液24份，聚丙烯酸酯乳液32份，水8份，增塑劑增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯3.5份、分散劑六偏磷酸鈉0.12份、潤溼劑聚乙二醇0.1份、防凍劑丙二醇1份、消泡劑(DF-01)0.48份，在常溫(20～28℃)下，800～1500轉每分鐘，攪拌15分鐘，然後再加入重質碳酸鈣(替代本發明中的白炭黑)26份，鈦白粉、硫酸鋇各2.4份，真空-0.1MPa條件下，攪拌20分鐘後出料包裝。產品性能測試結果如表5：表5-對比實施例1性能測試結果當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp